前期 金曜日 ５講時 川北キャンパスＡ１０６. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員(所属)/Instructor (Position): 冨田 知志 所属：高度教養教育・学生支援機構. 対象学部/Object: 全. 開講期/Term: 1/3/5/7セメスター. 科目群/Categories: 全学教育科目先進科目-フロンティア科目. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: ZAE-OAR804J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
各学部の履修内規または学生便覧を参照。
アナロジーとメタマテリアルが拓く新しい世界 A New World Pioneered by Analogy and Metamaterials
この授業での科学は、いわゆる理科や数学などに相当する自然科学だけでなく、社会や国語に相当する人文社会科学も含みます。よって理系・文系問わず、多様な受講生を歓迎します。
科学の現場では、違うものを似たような見方をすることをアナロジーと呼びます。科学的な例え話とも言えます。アナロジーは対象への理解を深めるのみならず、科学的なプロセスにおける問題や仮説の設定手法としても有用であるとされています。また逆に、同じものをいろいろな方向から眺めることでも、対象への理解が深まることがあります。このように様々なことがらを、様々な角度や距離から俯瞰的に眺めることは、科学の技法として大切です。
この授業ではこれらの技法を体験するために、自然科学における質量というよく知られた概念について再考したり、メタマテリアルという最先端の研究に触れたりします。またそもそも科学とはどういうものかについても考えます。そしてグループワークなどで自分の考えを説明し、クラスメイトや教員など他者の考えを聞くことで議論し、報告会では自分の考えをまとめて表現してもらいます。これらを通じて理系・文系の枠を取り払った総合的な知の足掛かりを築きます。
The word "Science" in this Class corresponds not only to natural sciences, like physics and mathematics, but also to the humanities and social sciences. We thus welcome all students with a wide variety of backgrounds.
In scientific research, a way of viewing different things from the same viewpoint is called analogy. Analogy enables us to understand an object deeply. Moreover, it is helpful for us to set a problem and make a hypothesis. On the other hand, we understand identical object deeply also by viewing from different points of view. In this way, bird's-eye view at a variety of distance and angle is a powerful technique in scientific research.
In this Class, we experience the technique by re-visiting well-known concepts in natural science, for example, mass, and touching cutting edge research topics, for example, metamaterials. Additionally, we consider also how to view science itself. At in-class collaboration, you should explain your ideas, hear opinions from your classmates and teachers, and give a presentation of your ideas and opinions. In this way, you will build up integrated intelligence without the border among the natural sciences, humanities and social sciences.
アナロジーを用いた考え方、その効用と限界が理解できる。ひとつのことがらを、様々な角度から俯瞰的に眺めることができる。
Students will be able to understand how to think an object using analogy, understand the pros and cons of analogy, and view an object from a variety of viewpoints.
第１回 「ミカタの科学：授業の目的と進め方、アイスブレイク」
第２回 「アナロジー：違うものを同じ見方をする」
第３回 「マルチスペクティヴ：同じものをいろいろな見方をする」
第４回 「グループワーク１：メタマテリアル」
第５回 「質量とは：電子の質量を例にして」
第６回 「質量の起源に迫る：素粒子と原子核の質量」
第７回 「光に質量はあるか？」
第８回 「時間と空間のアナロジー」
第９回 「科学のミカタ：科学とはなんだろう」
第１０回 「科学のミカタ：測るということ」
第１１回 「グループワーク２」
第１２回 「報告会：身の回りのアナロジー1/3」
第１３回 「報告会：身の回りのアナロジー2/3」
第１４回 「報告会：身の回りのアナロジー3/3」
第１５回 「まとめ」
※グループワークは適宜行う
Lesson 1: Introduction and icebreaker
Lesson 2: Analogy; viewing different things from the same viewpoint
Lesson 3: Multispective; viewing the same thing from a variety of viewpoints
Lesson 4: In-class collaboration 1: Metamaterials
Lesson 5: What is mass?; the mass of electron as an example
Lesson 6: The origin of mass; the mass of elementally particle and atomic nucleus
Lesson 7: Does light have mass?
Lesson 8: Analogy between time and space
Lesson 9: How to view science?
Lesson 10: Measurements in science
Lesson 11: In-class collaboration 2
Lesson 12: Presentations 1 "Analogy around myself"
Lesson 13: Presentations 2 "Analogy around myself"
Lesson 14: Presentations 3 "Analogy around myself"
Lesson 15: Summary and outlook
発表などを伴う出席による平常点（50%）とレポート点（50%）によって評価する
Students’ grades will be based on the following:
1. Attendance and Participation (50%)
2. Reports (50%)
https://web.tohoku.ac.jp/sspp/tomita/jpn/index_j.htm
授業の前に予習用オンライン教材（後日指定する）に目を通しておくと、授業に入りやすい
Prior to the Lesson, students are recommended to complete assigned reading and writing works online
必要、初回授業から使用するので持参すること
Yes, students must bring your own computers to class
理科系のみならず、文科系の学生の受講も推奨する。
2年生以上の受講も歓迎する。
講義場所は川内北キャンパス（教室は後日掲示）。
We welcome all students with a wide variety of backgrounds from not only natural sciences, but also the humanities and social sciences.
We welcome senior students in the 3rd and 5th semesters.
The Class will be opened at Kawauchi North Campus. The lecture room will be announced later.